KR20220163859A

KR20220163859A - 데이터 처리 방법

Info

Publication number: KR20220163859A
Application number: KR1020220045050A
Authority: KR
Inventors: 송명우; 고기남; 강동화
Original assignee: 주식회사 메디트
Priority date: 2021-06-03
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2022-12-12

Abstract

본 발명에 따른 데이터 처리 방법은, 대상체를 표현하는 스캔 데이터를 획득하는 스캔 데이터 획득 단계, 상기 스캔 데이터를 평가하기 위한 적어도 하나의 단위 영역을 포함하는 적어도 하나의 평가 영역의 신뢰도를 결정하는 신뢰도 결정 단계, 및 상기 평가 영역의 신뢰도에 따라 상기 평가 영역을 소정 표식으로 지시하는 인디케이팅 단계를 포함한다.

Description

데이터 처리 방법{Data processing method}

본 발명은 데이터 처리 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 대상체를 표현하는 3차원의 스캔 데이터를 획득하고, 상기 스캔 데이터의 신뢰도를 판단하여 상기 스캔 데이터의 완성도를 향상시키는 데이터 처리 방법에 관한 것이다.

3차원 스캐닝 기술은 측정, 검사, 역설계, 컨텐츠 생성, 치과 치료용 CAD/CAM, 의료기기 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있으며 컴퓨팅 기술의 발전으로 인한 스캐닝 성능의 향상으로 인해 그 실용성이 더욱 확대되고 있다. 특히, 치과 치료 분야에서, 3차원 스캐닝 기술은 환자의 치료를 위하여 수행되므로, 3차원 스캐닝을 통해 획득되는 3차원 모델은 높은 정밀도를 가질 것이 요구된다.

3차원 스캐너를 통해 3차원 모델을 생성하는 과정에서, 3차원 스캐너는 측정 대상에 대한 촬영을 통해 획득한 이미지 데이터(2차원 또는 3차원)를 3차원 모델로 변환함으로써 전체 3차원 모델 데이터를 획득한다. 또한, 측정 대상을 면밀히 촬영할수록 3차원 스캐너가 획득하는 이미지는 증가하고, 그에 따라 실시간으로 변환된 3차원 모델에 대한 최종 데이터의 신뢰도는 향상된다.

종래의 환자의 교정 치료를 위한 일련의 예시적인 과정에 대해 설명하여 신뢰도 높은 데이터 획득의 필요성을 역설한다. 환자의 교정 치료를 위해 사용자는 환자의 구강을 표현하는 스캔 데이터를 획득한다. 이 때, 환자의 상악, 하악, 교합 상태를 스캔하여 정렬된 입체적인 스캔 데이터가 획득된다. 획득된 스캔 데이터는 기공소로 전송되어 교정 치료물 제작에 사용된다. 그러나, 기공소에서 스캔 데이터의 일부분(예를 들면, 치간 사이)에 공백이 존재하여 정확한 교정 치료물을 제작할 수 없는 경우, 사용자는 다시 환자의 구강을 추가 스캔하여야 하며, 이는 환자의 추가 방문을 필요로 하므로 환자에게 불편을 초래한다. 또한, 기공소에서 임의적으로 스캔 데이터의 공백을 메워 교정 치료물을 제작하는 경우, 스캔 데이터의 왜곡이 발생할 수 있으며, 부정확한 교정 치료물이 제작될 가능성이 존재한다.

따라서 최근에는 3차원 스캐닝을 진행한 후, 사용자가 스캐닝 결과를 확인하여 신뢰도가 낮은 부분에 대한 추가 스캐닝을 유도함으로써, 측정 대상에 대한 최종 데이터의 정밀도와 신뢰도를 높이고 사용자의 편의성을 향상시키기 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.

종래에, 측정 대상에 대한 최종 데이터의 정밀도 및/또는 신뢰도는 사용자의 개인적인 판단에 의존하였다. 다만, 사용자의 개인적인 판단은 그 기준이 모호하며 오직 감각에 의존하는 바, 최종 데이터의 정밀도를 신뢰하기 어려운 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위하여, 최근에는 3차원 모델에 소정 색상을 부여하거나 패턴을 적용하여 신뢰도를 시각적으로 표시하는 방법이 사용되었다. 예시적으로, 3차원 모델을 구성하는 데이터의 신뢰도에 따라, 낮은 신뢰도 영역은 적색, 중간 신뢰도 영역은 황색, 그리고 높은 신뢰도 영역은 녹색으로 표시하는 유저 인터페이스(user interface, UI)가 존재하였다.

그러나, 상기와 같이 3차원 모델에 색상 또는 패턴을 적용하여 신뢰도를 시각적으로 표시하는 방법은 3차원 모델 중 일부분에 대한 보완이 필요한 경우에는 비효율적일 수 있다. 예시적으로, 임의의 제1 치아와 임의의 제2 치아 사이의 일부분이 면밀하게 스캔되지 않은 경우, 해당 부분은 적색으로 표시될 수 있다. 그러나, 해당 부분 이외의 나머지 부분들은 높은 신뢰도를 가져 전체적으로 녹색으로 표시된 경우, 사용자는 적색으로 표시된 낮은 신뢰도 영역의 위치 및/또는 방향을 시각적으로 확인하기가 어려울 수 있다.

따라서, 3차원 모델 상에 보완이 필요한 부분을 보다 용이하게 확인하여 스캔 데이터를 보완할 수 있는 방법이 연구되고 있다.

대한민국 등록특허 10-2022432호 (2019.09.18 공고)

본 발명은 사용자가 스캔 데이터 중 낮은 신뢰도를 가지는 부분을 용이하게 확인할 수 있도록 소정 표식으로 지시하여, 사용자가 신속하게 대상체의 대응되는 부분을 추가로 스캔하여 스캔 데이터를 보완할 수 있는 데이터 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법은, 대상체를 표현하는 스캔 데이터를 획득하는 스캔 데이터 획득 단계, 상기 스캔 데이터를 평가하기 위한 적어도 하나의 단위 영역을 포함하는 적어도 하나의 평가 영역의 신뢰도를 결정하는 신뢰도 결정 단계, 및 상기 평가 영역의 신뢰도에 따라 상기 평가 영역을 소정 표식으로 지시하는 인디케이팅 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법은 전술한 단계들을 포함하여 다른 추가적인 단계들을 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 사용자가 스캔 데이터의 완성도를 용이하게 확인할 수 있도록 하고, 사용자는 낮은 신뢰도를 가지는 평가 영역에 대응되는 대상체의 부분을 추가 스캔하여 스캔 데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 데이터 처리 방법을 사용함으로써, 사용자는 충분한 신뢰도를 가지는 스캔 데이터를 용이하게 획득할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법을 사용함으로써, 평가 영역별로 신뢰도를 판단함으로써, 사용자는 신뢰도가 낮은 부분이 집중되어 있는 부분을 용이하게 확인할 수 있고, 신속하게 보완이 필요한 스캔 데이터의 부분을 추가 스캔을 통해 보완할 수 있는 이점이 있다.

또한, 신뢰도의 낮은 정도에 따라 평가 영역을 지시하는 표식의 형상을 상이하게 설정함으로써, 보다 낮은 신뢰도를 가지는 평가 영역을 강조할 수 있고, 사용자는 많은 보완이 필요한 스캔 데이터의 부분을 충분히 보완 스캔하여 스캔 데이터(300)의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 스캔 데이터에 의해 오버레이되는 표식은 오버레이드 표식으로 변경됨으로써, 스캔 데이터의 형상 확인을 방해하지 않으면서도 스캔 데이터의 후면에 존재하는 보완이 필요한 평가 영역의 위치를 용이하게 확인할 수 있는 이점이 있다.

또한, 보완 스캔 단계에서 획득한 보완 스캔 데이터에 의해 신뢰도가 향상된 평가 영역을 지시하는 표식이 실시간으로 제거되도록 함으로써, 사용자는 스캔 데이터의 보완 상태를 용이하게 확인할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법이 수행되는 데이터 처리 장치의 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 일 실시예에서, 3차원 공간 내에서 평가 영역이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 다른 실시예에서, 3차원 공간 내에서 평가 영역이 기구획되어 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 다른 실시예에서, 평가 영역 내에 스캔 데이터의 3차원 포인트가 획득되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 유저 인터페이스 화면에서 스캔 데이터가 획득되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 7은 신뢰도 결정 단계가 수행되는 대상을 설명하기 위한 것이다.
도 8은 평가 영역에 포함되는 임의의 단위 영역에서, 3차원 포인트의 스캔 각도 범위를 측정하는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 9는 신뢰도 결정 단계가 수행되어 스캔 데이터에 소정 표식이 지시된 상태를 설명하기 위한 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 인디케이팅 단계(S130)의 예시적인 세부 순서도이다.
도 11은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 표식의 오버레이 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 12는 스캔 데이터를 임의의 제1 방향을 통해 표시할 때 표식이 표시되는 상태를 설명하기 위한 것이다.
도 13은 스캔 데이터를 임의의 제2 방향을 통해 표시할 때 일부 표식이 오버레이드 표식으로 변경되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 14는 스캔 데이터를 임의의 제2 방향을 통해 표시할 때 일부 표식이 스캔 데이터에 의해 오버레이 되어 표시되지 않는 상태를 설명하기 우한 것이다.
도 15는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 보완 스캔 단계를 설명하기 위한 것이다.
도 16은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 보완 스캔 단계가 수행됨에 따라 일부 표식이 제거된 표식 갱신 단계를 설명하기 위한 것이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법이 수행되는 데이터 처리 장치(1)의 순서도이다.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에 수행되는 데이터 처리 장치(1)를 설명한다. 데이터 처리 장치(1)는 스캔부(10), 제어부(20), 및 디스플레이부(30)를 포함한다. 스캔부(10)는 대상체를 스캔하여 대상체를 표현하는 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 스캔부(10)는 대상체를 스캔하여 대상체를 표현하는 이미지 데이터(상기 이미지 데이터는 2차원 이미지 데이터 및 3차원 이미지 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다)를 획득한다. 대상체의 3차원 모델을 획득하기 위해, 스캔부(10)는 대상체의 입체 스캔이 가능한 3차원 스캐너일 수 있다. 예시적으로, 스캔부(10)는 사용자가 파지하여 대상체를 다양한 스캔 거리 및 스캔 각도로 스캔할 수 있는 핸드헬드형 스캐너일 수 있다. 다른 예시로, 스캔부(10)는 대상체를 트레이에 거치하고 카메라에 대해 회전, 및 틸팅하여 대상체를 스캔하는 테이블형 스캐너일 수 있다.

한편, 스캔부(10)가 스캔하는 대상체는 구강의 형상 정보 및 구강의 색상 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 예시적으로, 대상체는 환자의 실제 구강 내부일 수 있다. 다른 예시로, 대상체는 환자의 구강을 본떠 만든 석고 재질의 구강 모형일 수 있다. 또다른 예시로, 대상체는 상기 구강 모형의 주형인 임프레션 모형일 수 있다.

스캔부(10)가 대상체를 스캔하여 획득한 데이터는 스캔부(10)와 데이터 통신이 가능한 제어부(20)로 전송될 수 있다. 제어부(20)는 데이터 송수신, 및 데이터 연산이 가능한 마이크로프로세서(microprocessor)를 탑재한 장치일 수 있다. 예시적으로, 제어부(20)는 데스크탑 PC, 태블릿 PC, 및 서버를 포함하는 다양한 알려진 연산 장치들 중 적어도 하나일 수 있다.

제어부(20)는 데이터베이스부(21)를 포함할 수 있다. 데이터베이스부(21)는 스캔부(10)로부터 수신한 데이터를 저장할 수 있다. 또한 데이터베이스부(21)는 제어부(20)의 다른 구성요소들의 동작에 필요한 적어도 하나의 로직을 저장할 수 있다. 예시적으로, 데이터베이스부(21)는 스캔부(10)에 의해 획득한 복수의 이미지 데이터들을 상호 얼라인하기 위한 정렬 로직을 저장할 수 있다. 다른 예시로, 데이터베이스부(21)는 정렬된 데이터를 3차원 모델인 스캔 데이터로 모델링하기 위한 3차원 모델링 로직을 저장할 수 있다. 또다른 예시로, 데이터베이스부(21)는 스캔 데이터의 신뢰도를 평가 영역별로 분석하여 낮은 신뢰도를 가지는 평가 영역을 지시하는 표식을 생성하는 신뢰도 평가 로직, 및 신뢰도 평가를 위한 임계값들을 저장할 수 있다.

또한, 제어부(20)는 평가 영역 생성부(22)를 포함할 수 있다. 평가 영역 생성부(22)는 3차원 공간에 적어도 하나의 평가 영역을 생성할 수 있다. 예시적으로, 평가 영역 생성부(22)는 스캔 데이터가 획득된 후, 상기 스캔 데이터의 크기에 대응되도록 적어도 하나의 평가 영역을 생성할 수 있다. 이 때, 평가 영역은 적어도 하나의 단위 영역을 포함할 수 있다. 다른 예시로, 평가 영역 생성부(22)는 스캔 데이터가 획득되기 이전에, 3차원 공간에서 일정한 부피로 기구획되어 생성될 수 있다. 평가 영역 생성부(22)에 의해 생성된 평가 영역은, 스캔 데이터의 적어도 일부분의 신뢰도를 평가하기 위해 사용될 수 있고, 상기 평가 영역 중 적어도 일부의 낮은 신뢰도를 사용자에게 알리기 위해 소정 표식이 생성될 수 있다. 평가 영역의 신뢰도가 평가되어 표식이 생성되고 상기 평가 영역을 지시하는 과정에 대해서는 후술한다.

또한, 제어부(20)는 얼라인부(23)를 포함할 수 있다. 얼라인부(23)는 스캔부(10)에 의해 획득한 이미지 데이터를 정렬할 수 있다. 얼라인부(23)는 이미지 데이터를 정렬하기 위해 알려진 정렬 방식을 사용할 수 있다. 예시적으로, 얼라인부(23)는 ICP(Iterative Closest Point) 방식을 사용하여 이미지 데이터를 정렬할 수 있으나, 얼라인부(23)의 정렬 방식은 반드시 개시된 예시에 한정되는 것은 아니다.

또한, 제어부(20)는 3차원 모델링부(24)를 포함할 수 있다. 3차원 모델링부(24)는 정렬된 이미지 데이터들을 입체적인 형상을 가지는 스캔 데이터로 모델링할 수 있다. 스캔 데이터는 유저 인터페이스 화면 상에서 대상체를 입체적으로 표현할 수 있다. 3차원 모델링부(24)에 의해 생성된 스캔 데이터는 필요에 따라 3차원 공간 내에서 평행이동, 및 회전이 가능하다.

또한, 제어부(20)는 3차원 모델 분석부(25)를 포함할 수 있다. 3차원 모델 분석부(25)는 스캔 데이터의 적어도 일부를 포함하는 평가 영역의 신뢰도를 분석할 수 있다. 3차원 모델 분석부(25)는 평가 영역의 신뢰도를 결정할 수 있으며, 평가 영역의 신뢰도는 평가 영역 내에서 소정 조건을 만족하는 단위 영역의 비율로 결정될 수 있다. 예시적으로, 단위 영역에 포함된 3차원 포인트의 수가 임계 포인트 개수 이상이면 소정 조건을 만족한 것으로 판단될 수 있다. 다른 예시로, 단위 영역에 포함된 3차원 포인트의 스캔 각도 범위가 임계 스캔 각도 범위 이상이면 소정 조건을 만족한 것으로 판단될 수 있다.

또한, 제어부(20)는 표식 관리부(26)를 포함할 수 있다. 표식 관리부(26)는 3차원 모델 분석부(25)에 의해 결정된 평가 영역의 신뢰도에 기초하여, 낮은 신뢰도를 가지는 평가 영역을 지시하기 위한 표식을 생성하여 상기 평가 영역을 지시하도록 제어할 수 있다. 이 때, 표식 관리부(26)에 의해 생성되는 표식의 형상은 지시하는 평가 영역의 신뢰도에 따라 상이할 수 있다. 또한, 표식 관리부(26)는 표식이 스캔 데이터에 의해 오버레이 되는 것으로 판단할 수 있다. 표식이 스캔 데이터에 의해 오버레이 되는 것으로 판단되면, 표식 관리부(26)는 해당 표식을 오버레이드 표식으로 변경할 수 있다. 한편, 오버레이드 표식이 스캔 데이터에 의해 오버레이 되지 않는 것으로 판단되면, 표식 관리부(26)는 해당 오버레이드 표식을 일반 표식으로 변경할 수 있다.

디스플레이부(30)는 제어부(20)의 제어과정 중 적어도 일부를 표시할 수 있다. 예시적으로, 디스플레이부(20)는 스캔부(10)가 획득하는 대상체의 실시간 영상, 스캔부(10)에 의해 획득된 이미지 데이터가 정렬되는 과정, 3차원 입체 모델인 스캔 데이터가 생성되는 과정, 평가 영역별로 스캔 데이터의 신뢰도가 결정되어 표식이 특정 부분을 지시하는 과정, 표식이 스캔 데이터에 의해 오버레이 되는지 여부에 따라 일반 표식이 오버레이드 표식으로 변경되는 과정 중 적어도 하나를 표시할 수 있다. 다만, 디스플레이부(30)가 표시하는 것은 상기 나열된 예시에 한정되지 않는다. 디스플레이부(30)로, 알려진 시각적 표시 장치가 사용될 수 있다. 예시적으로, 디스플레이부(30)는 모니터, 태블릿 스크린, 프로젝션 스크린을 포함하는 시각적 표시 장치 중 적어도 하나일 수 있다.

전술한 바와 같은 데이터 처리 장치(1)에 의하여, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법이 수행될 수 있으며, 데이터 처리 방법에 따른 데이터 처리 과정들은 데이터 처리 장치(1)의 구성요소들 각각의 동작 및 구성요소들 간의 상호작용에 의해 구현될 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 개략적인 순서도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법은 스캔 데이터 획득 단계(S110), 신뢰도 결정 단계(S120), 인디케이팅 단계(S130), 및 보완 스캔 단계(S140)를 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 각 단계를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 데이터 처리 방법은 스캔 데이터 획득 단계(S110)를 포함할 수 있다. 스캔부는 대상체를 스캔하여 스캔 데이터의 기초가 되는 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 스캔부는 복수의 이미지 데이터들을 획득하여 상기 스캔부와 통신가능한 제어부로 전송될 수 있다. 스캔부와 제어부는 유선 또는 무선 연결될 수 있다. 제어부는 스캔부가 전송한 이미지 데이터를 3차원 모델링하여 대상체를 표현하는 스캔 데이터를 생성, 획득할 수 있다. 한편, 스캔 데이터는 적어도 하나의 3차원 포인트를 포함할 수 있다. 예시적으로, 스캔 데이터는 3차원 포인트들의 집합에 의해 생성될 수 있다. 후술하는 신뢰도 결정 단계(S120)에서, 평가 영역의 신뢰도는 스캔 데이터를 구성하는 3차원 포인트들을 기초로 결정될 수 있다. 신뢰도 결정 단계(S120)에서 평가 영역의 신뢰도를 결정하는 과정에 대해서는 후술한다.

이하에서는, 보완이 필요한 스캔 데이터의 부분을 결정하기 위해 사용되는, 평가 영역이 생성되는 일 예시적인 과정에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 일 실시예에서, 3차원 공간 내에서 평가 영역이 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이다.

도 3을 참조하면, 스캔 데이터 획득 단계(S110)가 수행되어 스캔 데이터를 획득한 후, 스캔 데이터에 대응되도록 평가 영역(120)이 3차원 공간(100)에서 구획되어 생성될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 평가 영역(120)이 생성되는 평가 영역 생성 단계는 스캔 데이터 획득 단계(S110) 이후에 수행될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 스캔 데이터를 구성하는 복수의 3차원 포인트(200)들이 획득되어 3차원 공간(100) 상에 배열될 수 있다. 제어부 중 평가 영역 생성부는 스캔 데이터에 대응되는 3차원 포인트(200)들의 배치된 형상에 따라 평가 영역(120)들을 생성할 수 있다. 예시적으로, 평가 영역(120)들은 제1 평가 영역(121), 제2 평가 영역(122), 제3 평가 영역(123), 제4 평가 영역(124), 제5 평가 영역(125), 및 제6 평가 영역(126)을 포함할 수 있다. 다만, 전술한 평가 영역(120)의 수는 예시적인 것에 불과하며, 보완이 필요한 스캔 데이터의 부분을 신속하고 정확하게 결정하기 위한 적정한 수의 평가 영역(120)의 수가 사용될 수 있다.

한편, 평가 영역(120)들의 부피는 필요에 따라 증감될 수 있다. 평가 영역(120)들의 부피가 상대적으로 크게 설정되는 경우, 후술하는 표식이 지시하는 지점은 보완이 필요한 스캔 데이터의 부분과 상이할 수 있다. 평가 영역(120)들의 부피가 상대적으로 작게 설정되는 경우, 경우에 따라 과도하게 많은 수의 표식이 생성될 수 있고, 생성 및 표시된 표식에 의해 사용자의 혼란이 초래될 수 있다. 따라서, 평가 영역(120)들은 적정한 부피로 설정되어야 한다.

이하에서는, 보완이 필요한 스캔 데이터의 부분을 결정하기 위해 사용되는, 평가 영역이 생성되는 다른 예시적인 과정에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 다른 실시예에서, 3차원 공간(100) 내에서 평가 영역(120)이 기구획되어 생성되는 과정을 설명하기 위한 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 다른 실시예에서, 평가 영역(120) 내에 스캔 데이터의 3차원 포인트(200)가 획득되는 과정을 설명하기 위한 것이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 평가 영역(120)은 스캔 데이터를 획득하기 이전에 3차원 공간(100)에서 기구획되어 생성될 수도 있다. 즉, 평가 영역 생성 단계는 스캔 데이터 획득 단계(S110) 이전에 수행될 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어부의 평가 영역 생성부는 스캔 데이터가 획득되기 이전에 3차원 공간(100)을 구획하여 복수의 평가 영역(120)들을 생성할 수 있다. 예시적으로, 평가 영역 생성부는 3차원 공간(100)을 기구획하여 제1 평가 영역(121), 제2 평가 영역(122), 제3 평가 영역(123), 제4 평가 영역(124), 제5 평가 영역(125), 제6 평가 영역(126), 제7 평가 영역(127), 제8 평가 영역(128), 및 제9 평가 영역(129)을 생성할 수 있다. 예시적으로, 상기 평가 영역(120)들이 점유하는 전체 점유 공간은 스캔 데이터의 크기에 대응되거나 스캔 데이터의 크기보다 크게 형성될 수 있다.

한편, 스캔 데이터는 환자의 치아에 적용하기 위한 교정 치료물을 설계하거나, 환자의 치아를 치료하기 위해 획득되는 것이므로, 평가 영역(120)은 스캔 데이터 중 치아 영역, 또는 치아 영역과 치아 영역에 인접한 치은 영역 일부를 커버할 수 있는 크기로 형성될 수도 있다.

적어도 하나의 평가 영역(120)은 적어도 하나의 단위 영역을 포함할 수 있다. 단위 영역은 3차원 공간을 구성하는 최소 단위의 영역일 수 있다. 예시적으로, 단위 영역은 소정 부피를 가지는 복셀 데이터의 형태를 가질 수 있다. 단위 영역은 스캔 데이터의 대응되는 부분의 굴곡 정보, 및/또는 색상 정보를 포함할 수 있다. 또한, 단위 영역은 적어도 하나의 3차원 포인트를 가질 수 있고, 각각의 3차원 포인트는 상기 3차원 포인트가 획득된 스캔 각도 정보를 가질 수 있다.

이하에서는, 신뢰도 결정 단계(S120)에 대해 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 유저 인터페이스 화면(900)에서 스캔 데이터(300)가 획득되는 과정을 설명하기 위한 것이고, 도 7은 신뢰도 결정 단계(S120)가 수행되는 대상을 설명하기 위한 것이다. 또한, 도 8은 평가 영역(120)에 포함되는 임의의 단위 영역(110)에서, 3차원 포인트(200)의 스캔 각도 범위(θ)를 측정하는 과정을 설명하기 위한 것이다.

도 2, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법은 신뢰도 결정 단계(S120)를 포함할 수 있다. 신뢰도 결정 단계(S120)에서, 제어부의 3차원 모델 분석부는 스캔 데이터(300)를 평가하기 위한 적어도 하나의 평가 영역(120)의 신뢰도를 결정할 수 있다. 한편, 스캔 데이터를 평가하기 위한 평가 영역(120)의 신뢰도는, 평가 영역(120) 내에서 소정 조건을 만족하는 단위 영역(110)의 비율로 결정될 수 있다. 이 때, 평가 영역(120)의 신뢰도를 결정하기 위해, 단위 영역은 평가 영역에 복수개 포함될 수 있다.

먼저 도 6을 참조하면, 스캔부가 대상체를 스캔하여 스캔 데이터(300)가 획득될 수 있다. 획득되는 스캔 데이터(300)는 유저 인터페이스 화면(900) 중 워크스페이스 영역(910)에 실시간으로 표시될 수 있다. 한편, 유저 인터페이스 화면(900)의 일측에 실시간 영상 표시 영역(920)은 스캔부에 의해 스캔되는 대상체의 2차원 영상을 실시간으로 표시할 수 있다. 워크스페이스 영역(910) 상에 다각형 형상으로 표시되는 스캔 박스(930)는 스캔부가 현재 스캔하고 있는 대상체의 위치에 대응되는 스캔 데이터(300)의 위치를 표현할 수 있다.

스캔 데이터(300)는 대상체의 치아를 표현하는 치아 영역(310)과 대상체의 치은을 포함하는 치은 영역(320)을 포함할 수 있다. 스캔 데이터(300)는 치아 영역(310)에서 대상체의 치아의 정밀한 형상을 표현하여야 한다. 즉, 스캔 데이터(300)의 치아 영역(310)은 높은 신뢰도를 가져야 한다. 따라서, 신뢰도 결정 단계(S120)는 치아 영역(310)의 적어도 일부를 대상으로 수행될 수 있다.

또한, 환자의 치료를 위한 교정 치료물을 설계하기 위해, 일부 치아에 인접한 치은 영역의 굴곡 정보가 필요할 수 있다. 따라서, 필요에 따라, 신뢰도 결정 단계(S120)가 수행되는 대상은 치아 영역(310)과 상기 치아 영역(310)에 소정 간격(d) 내에 인접한 치은 영역(320)의 적어도 일부인 인접 치은 영역(321)을 더 포함할 수도 있다. 인접 치은 영역(321)을 포함하여 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분을 결정함으로써, 사용자는 환자에게 정밀한 교정 치료물을 제공할 수 있는 완성도 높은 스캔 데이터(300)를 획득할 수 있다.

한편, 스캔 데이터 획득 단계(S110) 이전에, 사용자는 치료할 대상 치아 및 유형을 선택할 수 있다. 예시적으로, 2번 치아를 대상 치아로 크라운 유형을 선택하는 경우, 2번 치아의 인접 치아인 1번 치아, 3번 치아, 및 대합치인 30번 치아와 31번 치아, 또는 31번 치아와 32번 치아에 대응되는 치아 영역을 포함하는 평가 영역(120)에 대해서만 신뢰도 평가 단계(S120)가 수행될 수 있다. 다른 예시로, 2번 치아를 대상 치아로 인레이(inlay) 유형을 선택하는 경우, 2번 치아에 대응되는 치아 영역을 포함하는 평가 영역(120)에 대해서만 신뢰도 평가 단계(S120)가 수행될 수 있다.

신뢰도 평가 단계(S120)에서, 평가 영역(120)의 신뢰도는 해당 평가 영역(120)에 포함된 복수의 단위 영역(110) 중 소정 조건을 만족하는 단위 영역(110)의 비율로 결정된다. 예시적으로, 평가 영역(120)이 10개의 단위 영역(110)을 포함하고 있고, 이 중 소정 조건을 만족하는 단위 영역(110)이 8개인 경우, 해당 평가 영역(120)의 신뢰도는 전체 단위 영역의 수에 대한 소정 조건을 만족하는 단위 영역의 수의 비율인 80%로 결정될 수 있다. 평가 영역(120)의 신뢰도가 기설정된 임계 신뢰도 이상인 경우, 해당 평가 영역(120)은 고신뢰도 평가 영역으로 판단될 수 있다. 반대로, 평가 영역(120)의 신뢰도가 기설정된 임계 신뢰도 미만인 경우, 해당 평가 영역(120)은 저신뢰도 평가 영역으로 판단될 수 있다. 저신뢰도 평가 영역(120)을 가지는 스캔 데이터(300)는 대상체를 정밀하게 표현하지 않을 수 있으며, 환자에게 부정확한 치료를 제공할 위험이 존재한다. 이와 같은 위험을 방지하기 위해, 사용자로 하여금 저신뢰도 평가 영역(120)을 시각적으로 용이하게 확인하도록 유도할 필요가 있다.

한편, 단위 영역(110)이 만족해야 하는 소정 조건은 3차원 포인트의 개수 조건을 포함할 수 있다. 예시적으로, 단위 영역(110)은 복셀 데이터의 형태를 가질 수 있고, 평가 영역(120)의 신뢰도는 복셀 데이터가 가지는 3차원 포인트(200)의 개수와 임계 포인트 개수를 비교함으로써 결정될 수 있다. 예시적으로, 스캔 데이터(300)가 획득됨에 따라 단위 영역(110)은 그 내부에 적어도 하나의 3차원 포인트를 가질 수 있다. 단위 영역(110)이 가지는 3차원 포인트의 개수가 증가할수록, 해당 단위 영역(110)에 대응되는 스캔 데이터(300)의 부분의 신뢰도는 증가할 수 있다. 예시적으로, 단위 영역(110)이 가지는 3차원 포인트의 개수가 5개 이상인 경우, 해당 단위 영역(110)은 상기 조건을 만족한 것으로 판단될 수 있으며, 해당 단위 영역(110)은 충분한 신뢰도를 가지는 것으로 판단될 수 있다. 반면, 단위 영역(110)이 가지는 3차원 포인트의 개수가 임계 포인트 개수 미만인 경우, 해당 단위 영역(110)은 상기 조건을 만족하지 못한 것으로 판단될 수 있다.

다른 예시로, 단위 영역(110)이 만족해야 하는 소정 조건은 3차원 포인트의 스캔 각도 범위 조건을 포함할 수 있다. 예시적으로, 단위 영역(110)은 복셀 데이터의 형태를 가질 수 있고, 평가 영역(120)의 신뢰도는 복셀 데이터가 가지는 3차원 포인트(200)의 스캔 각도 범위와 임계 스캔 각도 범위를 비교함으로써 결정될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 스캔부(10)는 대상체의 동일한 부분을 상이한 스캔 각도를 가지도록 스캔할 수 있다. 제1 위치에서의 스캔부(10a)는 단위 영역(110) 내의 제1 3차원 포인트(201)를 획득하고, 제2 위치에서의 스캔부(10b)는 단위 영역(110) 내의 제2 3차원 포인트(202)를 획득할 수 있다. 제1 3차원 포인트(201)와 제2 3차원 포인트(202)는 개구부(11)를 통해 대상체의 표면으로부터 반사된 광이 입사하여 획득되는 스캔 각도를 각각 가질 수 있다. 예시적으로, 상기 스캔 각도는 각각의 3차원 포인트(200)들의 법선 벡터의 방향을 의미할 수 있다. 스캔 각도 범위(θ)는 제1 3차원 포인트(201)의 스캔 각도와 제2 3차원 포인트(202)의 스캔 각도 차이를 통해 획득될 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 스캔 각도 범위(θ)는 제1 3차원 포인트(201)의 법선 벡터와 제2 3차원 포인트(202)의 법선 벡터가 이루는 각도를 의미할 수 있다. 즉, 스캔 각도 범위(θ)는 제1 3차원 포인트(201)의 법선 벡터와 제2 3차원 포인트(202)의 법선 벡터의 내적에 의하여 획득될 수 있다.

한편, 대상체의 동일한 부분을 스캔하더라도, 상대적으로 넓은 각도 범위에서 대상체를 스캔하여 획득한 스캔 데이터(300)의 신뢰도는 상대적으로 좁은 각도 범위에서 대상체를 스캔하여 획득한 스캔 데이터(300)의 신뢰도보다 높을 수 있다. 따라서, 단위 영역(110)이 가지는 3차원 포인트(200) 사이의 스캔 각도 범위(θ)가 임계 스캔 각도 범위(예를 들면, 30°) 이상인 경우, 해당 단위 영역(110)은 상기 조건을 만족한 것으로 판단될 수 있으며, 해당 단위 영역(110)은 충분한 신뢰도를 가지는 것으로 판단될 수 있다. 반면, 단위 영역(110)이 가지는 3차원 포인트(200)의 스캔 각도 범위(θ)가 임계 스캔 각도 범위 미만인 경우, 해당 단위 영역(110)은 상기 조건을 만족하지 못한 것으로 판단될 수 있다.

단위 영역(110)이 3 이상의 3차원 포인트(200)들을 포함하는 경우, 스캔 각도 범위(θ)는 복수의 3차원 포인트(200)들 중 2개의 3차원 포인트(200)가 형성하는 각도 범위 중 가장 큰 각도 범위로 결정될 수 있다. 이에 따라, 스캔 각도 범위(θ)가 큰 단위 영역(110)에 대응되는 스캔 데이터(300)의 부분의 신뢰도는 증가할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법의 일 단계인 인디케이팅 단계(S130)에 대해 설명한다.

도 9는 신뢰도 결정 단계(S120)가 수행되어 스캔 데이터(300)에 소정 표식(400)이 지시된 상태를 설명하기 위한 것이다.

도 2 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법은 인디케이팅 단계(S130)를 포함할 수 있다. 인디케이팅 단계(S130)에서, 제어부의 표식 관리부는 평가 영역(120)의 신뢰도에 따라 평가 영역(120)을 소정 표식으로 지시하도록 표식의 형상을 결정하고 생성, 및 관리할 수 있다.

도 9에 도시된 바에 따르면, 유저 인터페이스 화면(900) 상에 스캔 데이터(300)가 표시될 수 있고, 상기 스캔 데이터(300)는 평가 영역(120)별로 판단된 평가 영역(120)의 신뢰도에 따라 화살표 형상의 표식(400)들이 표시될 수 있다.

예시적으로, 스캔 데이터(300) 중 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분은 소정 패턴을 통해 표시될 수 있다. 예시적으로, 스캔 데이터(300)는 전술한 신뢰도 결정 단계(S120)에 따라 결정된 평가 영역(120)의 신뢰도에 의해, 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분을 제1 패턴 내지 제12 패턴(p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9, p10, p11, p12)을 통해 나타낼 수 있다. 다른 예시로, 스캔 데이터(300) 중 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분에 전술한 패턴들(p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9, p10, p11, p12)이 표시되지 않을 수 있으며, 화살표 형상의 표식(400)만 스캔 데이터(300) 중 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분을 지시할 수 있다.

또한, 인디케이팅 단계(S130)는 상기 패턴을 지시하기 위한 복수의 표식(400)들을 표시할 수 있다. 예시적으로, 인디케이팅 단계(S130)는 제1 패턴 내지 제12 패턴(p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9, p10, p11, p12)에 대응되는 제1 표식 내지 제12 표식(401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412)을 표시할 수 있다.

상기 표식(400)의 형상은 평가 영역(120)의 중심을 향하는 3차원 화살표를 포함할 수 있다. 즉, 저신뢰도 평가 영역(120)의 중심을 향하는 화살표 형상의 표식(400)을 통해, 사용자는 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분을 용이하게 확인할 수 있다. 종래의 스캔 데이터(300)의 표면에 소정 색상을 통해 신뢰도의 고저를 표현하는 방식에 비해, 본 발명은 표식(400)을 통해 저신뢰도 평가 영역(120)의 위치를 정확하게 지시할 수 있고, 사용자는 용이하게 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분을 확인하여 신속하게 보완할 수 있는 이점이 있다.

한편, 표식(400)의 형상은 화살표 형상 이외에 다른 형태로도 표현될 수 있다. 예시적으로, 표식(400)은 평가 영역(120) 전체를 표시하는 소정 색상(예를 들면, 적색)의 형태로 표현될 수 있다. 다른 예시로, 표식(400)은 평가 영역(120)의 테두리를 강조하는 강조선의 형태로 표현될 수도 있다.

또한, 표식(400)의 방향은 평가 영역(120)에 포함된 3차원 포인트(200)들의 평균 법선 벡터의 방향과 평행할 수 있다. 이와 같이 표식(400)의 방향을 3차원 포인트(200)들의 평균 법선 벡터의 방향과 평행하도록 설정하고, 상기 표식(400)이 평가 영역(120)의 중심을 향하도록(즉, 표식(400)의 연장선이 평가 영역(120)의 중심을 지나도록) 함으로써, 표식(400)은 스캔 데이터(300)를 보완해야 하는 정확한 위치 및 방향을 지시할 수 있으며, 사용자는 상기 표식(400)을 확인하여 스캔 데이터(300)를 용이하게 보완할 수 있다.

한편, 상기 표식(400)들은 저신뢰도 평가 영역(120)을 지시하므로, 사용자는 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분만을 정확하게 보완함으로써 신속하게 스캔 데이터(300)의 전체적인 신뢰도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

다른 예시로, 상기 표식(400)은 평가 영역(120)의 신뢰도에 따라 상이한 형상을 가질 수 있다. 즉, 저신뢰도 평가 영역(120)의 신뢰도에 따라, 특정 저신뢰도 평가 영역(120)의 보완 필요성을 강조할 수 있다. 예를 들면, 임의의 제1 저신뢰도 평가 영역(120)의 신뢰도가 20%이고, 임의의 제2 저신뢰도 평가 영역(120)의 신뢰도가 40%인 경우, 제1 저신뢰도 평가 영역(120)을 지시하는 표식(400)의 굵기는 제2 저신뢰도 평가 영역(120)을 지시하는 표식(400)의 굵기보다 굵게 설정 수 있다. 다른 예로, 제1 저신뢰도 평가 영역(120)을 지시하는 표식(400)의 화살표 길이는 제2 저신뢰도 평가 영역(120)을 지시하는 표식(400)의 화살표 길이보다 길게 설정될 수 있다. 또다른 예로, 제1 저신뢰도 평가 영역(120)을 지시하는 표식(400)의 색상은 적색으로 설정될 수 있고, 제2 저신뢰도 평가 영역(120)을 지시하는 표식(400)의 색상은 녹색으로 설정될 수 있다. 이와 같이, 평가 영역(120)의 신뢰도가 낮게 결정됨에 따라, 평가 영역(120)을 지시하는 표식(400)의 형상이 상이하게 설정됨으로써, 사용자는 보완이 필요한 정도가 큰 평가 영역(120)을 보다 용이하게 인식할 수 있고, 많은 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분을 충분히 보완 스캔하여 스캔 데이터(300)의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

한편, 인디케이팅 단계(S130)에 의해 평가 영역(120)을 지시하기 위해 표시되는 표식(400)들은 스캔 데이터(300)가 획득됨에 따라 실시간으로 생성될 수 있다. 다만, 표식(400)들이 스캔 데이터(300)가 획득됨에 따라 실시간으로 생성되는 경우 보완 스캔 단계를 수행하기 이전에 과도한 수의 표식(400)들이 난립하여 사용자의 혼란이 가중될 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 표식(400)들은 스캔 데이터 획득 단계(S110)가 완료된 후 평가 영역(120)을 지시하기 위해 생성 및 표시될 수 있다. 즉, 스캔 데이터 획득 단계(S110)가 완료되면, 획득된 스캔 데이터(300)를 기초로 신뢰도 결정 단계(S120)가 수행되고, 신뢰도 결정 단계(S120)에 의해 결정된 저신뢰도 평가 영역(120)을 지시하기 위한 표식(400)이 인디케이팅 단계(S130)에서 생성되어 표시될 수 있다. 스캔 데이터 획득 단계(S110)는 사용자가 스캔부(10, 예를 들면 핸드헬드형 3차원 스캐너)의 특정 버튼을 가압하여 완료될 수 있다. 보다 상세하게는, 스캔 데이터 획득 단계(S110)는 사용자가 스캔 종료/시작 버튼을 가압함으로써 완료될 수 있다.

이와 같이 스캔 데이터 획득 단계(S130)가 완료된 후 표식(400)들이 생성 및 표시됨으로써, 초기 스캔 과정에서 표식(400)들이 난립하는 문제를 방지할 수 있고, 사용자의 혼란을 방지하는 이점이 있다. 또한, 표식(400)들을 생성 및 표시하기 위해 표식(400)의 위치, 길이, 방향 등을 연산하는 불필요한 리소스 낭비를 방지할 수 있고, 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분만을 정확하게 지시되도록 할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는, 인디케이팅 단계(S130) 중 일반 표식(400)이 오버레이드 표식(500)으로 변경되는 과정에 대해 설명한다.

도 10은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 인디케이팅 단계(S130)의 예시적인 세부 순서도이다. 도 11은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 표식(400)의 오버레이 여부를 판단하는 과정을 설명하기 위한 것이고, 도 12는 스캔 데이터(300)를 임의의 제1 방향을 통해 표시할 때 표식(400)이 표시되는 상태를 설명하기 위한 것이며, 도 13은 스캔 데이터(300)를 임의의 제2 방향을 통해 표시할 때 일부 표식(400)이 오버레이드 표식(500)으로 변경되는 과정을 설명하기 위한 것이고, 도 14는 스캔 데이터(300)를 임의의 제2 방향을 통해 표시할 때 일부 표식(400)이 스캔 데이터(300)에 의해 오버레이 되어 표시되지 않는 상태를 설명하기 위한 것이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 인디케이팅 단계(S130)는 표식 형상 결정 단계(S131), 오버레이 판단 단계(S132), 및 오버레이드 표식 결정 단계(S133)를 포함할 수 있다. 먼저, 표식 형상 결정 단계(S131)에서 표식 관리부는 평가 영역(120)의 신뢰도에 따라 표식의 형상(예를 들면, 표식의 굵기, 표식의 길이, 표식의 색상 중 적어도 하나)을 결정할 수 있다. 표식의 형상을 결정하는 과정에 대해서는 전술하였는 바, 상세한 설명은 생략한다.

또한, 표식 관리부는 오버레이 판단 단계(S132)에서 각각의 표식이 스캔 데이터(300)에 의해 오버레이 되는지 판단할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 스캔 데이터(300)는 사용자의 시선(V)에 의해 디스플레이부(30)의 디스플레이 화면(31)을 통해 보여질 수 있다. 이 때, 사용자는 3차원 공간(100)에 존재하는 스캔 데이터(300)의 디스플레이 화면(31) 측 표면을 확인할 수 있다.

즉, 스캔 데이터(300)가 표시되는 디스플레이부(30)의 법선 방향으로 입사하는 사용자의 시선(V)에 의한 가상의 광선이 스캔 데이터의 표면을 n회 통과할 때, 가상의 광선이 통과하는 2번째 표면 내지 n번째 표면은 표식(400)이 스캔 데이터(300)에 의해 오버레이 되는 것으로 판단될 수 있다(이 때, n은 2 이상의 정수일 수 있다). 예시적으로, 사용자의 시선(V)에 의해 생성되는 가상의 광선은 스캔 데이터(300)의 제1 표면(301), 제2 표면(302), 제3 표면(303), 및 제4 표면(304)을 관통할 수 있다. 이 때, 사용자는 실질적으로 디스플레이 화면(31) 측에 표시되는 제1 표면(301)을 볼 수 있고, 제2 표면 내지 제4 표면(302, 303, 304)은 사용자에게 보여지지 않는다.

제2 표면 내지 제4 표면(302, 303, 304)을 향해 지시되는 표식(400)이 제1 표면을 향해 지시되는 표식(400)과 동일한 형태로 표시되는 경우, 사용자는 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분을 정확하게 파악하기 어려울 수 있다. 따라서, 오버레이드 표식 결정 단계(S133)에서 표식 관리부는 표식(400)이 스캔 데이터(300)에 의해 오버레이 되는 경우, 상기 표식(400)을 오버레이드 표식(500)으로 변경할 수 있다.

도 12에 도시된 바에 따르면, 스캔 데이터(300)는 임의의 제1 방향을 통해 표시되고, 스캔 데이터(300)와 함께 표식(400)들이 표시된다. 이 때, 표식(400)은 모두 스캔 데이터(300)의 제1 표면 상의 부분들을 지시하므로, 도 12에 도시된 모든 표식(400)들은 일반 표식일 수 있다.

반면, 도 13에 도시된 바에 따르면, 스캔 데이터(300)는 임의의 제2 방향을 통해 표시되고, 일부 표식(400)은 스캔 데이터(300)의 n번째 표면(n은 2 이상의 정수)을 지시하여 스캔 데이터(300)에 의해 오버레이될 수 있다. 따라서, 스캔 데이터(300)에 의해 오버레이 되는 표식(400)은 오버레이드 표식(500)으로 변경될 수 있다.

예시적으로, 오버레이드 표식(500)의 투명도는 일반적인 표식(400)의 투명도보다 높을 수 있다. 오버레이드 표식(500)의 투명도가 일반적인 표식(400)의 투명도보다 높게 설정됨으로써, 사용자는 오버레이드 표식(500)이 지시하는 평가 영역(120)이 스캔 데이터(300)의 n번째 표면(예를 들면, n은 2 이상의 정수)에 위치하는 것을 용이하게 확인할 수 있고, 사용자는 오버레이드 표식(500)에 의해 스캔 데이터(300)의 첫번째 표면의 형상을 용이하게 확인할 수 있는 이점이 있다.

도 14에 도시된 바에 따르면, 오버레이드 표식(500)의 투명도는 100(%)일 수 있다. 오버레이드 표식(500)의 투명도가 100(%)인 경우, 오버레이드 표식(500)은 표시되지 않을 수 있다. 이와 같이, 오버레이드 표식(500)이 투명 처리되는 경우, 스캔 데이터(300)의 첫번째 표면에 보완이 필요한 부분만이 표식(400)으로 지시될 수 있으며, 사용자는 스캔 데이터(300)가 디스플레이 화면(31)에 보여지는 표면을 용이하게 확인 및 보완할 수 있는 이점이 있다.

또한, 오버레이드 표식(500)은 평가 영역(120)의 중심을 기준으로 소정 반경을 가지는 원형 형상으로 표현되어 평가 영역을 지시할 수 있다. 예시적으로, 일반 표식(400)과는 달리 오버레이드 표식(500)은 화살표 형상이 아니라 도트(dot) 형상으로 간결하게 표현될 수 있다. 이에 따라, 스캔 데이터(300)에 의해 오버레이 되는 오버레이드 표식(500)은 스캔 데이터(300)의 첫번째 표면을 왜곡하지 않으면서 스캔 데이터(300)의 n번째 표면(n은 2 이상의 정수)에 보완이 필요한 부분의 위치를 간결하게 표현하므로, 사용자의 스캔 데이터(300) 시인성이 향상되는 이점이 있다.

전술한 표식(400)은 스캔 데이터(300)의 이동, 회전 및 틸팅에 의해 오버레이드 표식(500)으로 변경될 수 있고, 오버레이드 표식(500) 또한 스캔 데이터(300)의 이동, 회전, 및 틸팅에 의해 첫번째 표면을 지시하게 되는 경우 일반 표식(400)으로 변경될 수 있다.

한편, 도 13 및 도 14에 도시된 바에 따르면, 표식(400) 및 오버레이드 표식(500)과 함께, 스캔 데이터(300) 표면의 신뢰도 또한 표시될 수 있다. 예시적으로, 평가 영역(120)이 고신뢰도 평가 영역(120)인 스캔 데이터(300)의 부분은 제1 패턴(300a)으로 표시될 수 있고, 평가 영역(120)이 저신뢰도 평가 영역(120)인 스캔 데이터(300)의 부분은 제2 패턴(300b)으로 표시될 수 있다. 제1 패턴(300a)은 녹색일 수 있고, 제2 패턴(300b)은 적색일 수 있으나, 반드시 나열된 예시에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 스캔 데이터(300) 표면의 신뢰도가 표식(400) 및 오버레이드 표식(500)과 함께 표시됨으로써, 사용자는 보다 용이하게 보완이 필요한 스캔 데이터(300)의 부분을 확인할 수 있고, 신속하게 스캔 데이터(300)를 보완하여 스캔 데이터(300)의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이하에서는, 저신뢰도 평가 영역(120)에 의해 표식(400)이 표시된 스캔 데이터(300)를 보완하는 과정에 대해 설명한다.

도 15는 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 보완 스캔 단계(S140)를 설명하기 위한 것이다.

도 2 및 도 15를 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법은 보완 스캔 단계(S140)를 더 포함할 수 있다. 보완 스캔 단계(S140)에서, 사용자는 스캔부를 사용하여 스캔 데이터 획득 단계(S110)에서 획득한 스캔 데이터(300)를 보완하기 위한 추가적인 보완 스캔 데이터를 획득할 수 있다. 이 때, 사용자는 스캔 종료/시작 버튼을 가압하여 보완 스캔 단계(S140)를 수행할 수 있다. 보완 스캔 단계(S140)를 수행할 때, 인디케이팅 단계(S130)에 의해 생성된 표식(400) 및/또는 오버레이드 표식(500)은 보완 스캔 단계(S140)가 시작되더라도 제거되지 않으며, 사용자는 보완 스캔 경로(600)를 따라 대상체를 추가 스캔할 수 있다. 특히, 보완 스캔 단계(S140)에서 사용자는 스캔부를 사용하여 표식(400) 또는 오버레이드 표식(500)이 지시하는 부분 및 방향을 고려하여 보완 스캔 데이터를 획득할 수 있다.

도 16은 본 발명에 따른 데이터 처리 방법에서, 보완 스캔 단계(S140)가 수행됨에 따라 일부 표식이 제거된 표식 갱신 단계(S150)를 설명하기 위한 것이다.

도 2 및 도 16을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 처리 방법은 표식 갱신 단계(S150)를 더 포함할 수 있다. 보완 스캔 단계(S140)에서 사용자가 추가적인 보완 스캔 데이터를 획득하면, 보완 스캔 단계(S140)에서 획득한 보완 스캔 데이터에 의해 평가 영역(120)의 신뢰도가 갱신될 수 있다. 예시적으로, 저신뢰도 평가 영역(120)은 상기 저신뢰도 평가 영역(120)에 포함된 단위 영역(120)들이 포함하는 3차원 포인트(200)의 수가 증가하거나 스캔 각도 범위가 증가함으로써 해당 평가 영역(120)의 신뢰도가 갱신되고, 해당 평가 영역(120)은 고신뢰도 평가 영역(120)으로 전환될 수 있다. 이에 따라, 표식 갱신 단계(S150)에서 표식 관리부는 고신뢰도 평가 영역(120)으로 전환된 평가 영역(120)을 지시하는 표식(400) 또는 오버레이드 표식(500)을 실시간으로 제거할 수 있다. 도 16에 예시적으로 도시된 바에 따르면, 제1 표식(401), 제2 표식(402), 제3 표식(403), 제5 표식(405), 및 제11 표식(411)이 보완 스캔 데이터가 획득에 의한 신뢰도 상승으로 인하여 제거되었다. 추가적인 보완 스캔 데이터의 획득에 따라 표식(400) 또는 오버레이드 표식(500)이 실시간으로 제거됨으로써, 사용자는 스캔 데이터(300)가 보완되는 과정을 시각적으로 용이하게 확인할 수 있고, 사용자는 신속하고 효율적으로 스캔 데이터(300)의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 결과적으로, 사용자는 스캔 데이터(300)를 효과적으로 보완하여 환자에게 정확한 교정 치료물을 설계하여 제공할 수 있고, 환자에게 최적의 치료를 제공할 수 있는 이점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 데이터 처리 장치 10: 스캔부
20: 제어부 30: 디스플레이부
S110: 스캔 데이터 획득 단계 S120: 신뢰도 결정 단계
S130: 인디케이팅 단계 S140: 보완 스캔 단계
S150: 표식 갱신 단계
100: 3차원 공간 200: 3차원 포인트
300: 스캔 데이터 400: 표식
500: 오버레이드 표식 600: 보완 스캔 경로
900: 유저 인터페이스 화면

Claims

대상체를 표현하는 스캔 데이터를 획득하는 스캔 데이터 획득 단계;
상기 스캔 데이터를 평가하기 위한 적어도 하나의 단위 영역을 포함하는 적어도 하나의 평가 영역의 신뢰도를 결정하는 신뢰도 결정 단계; 및
상기 평가 영역의 신뢰도에 따라 상기 평가 영역을 소정 표식으로 지시하는 인디케이팅 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단위 영역은 상기 평가 영역에 복수개 포함되며,
상기 평가 영역의 상기 신뢰도는, 상기 평가 영역 내에서 소정 조건을 만족하는 상기 단위 영역의 비율로 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 평가 영역은 상기 스캔 데이터를 획득한 후 상기 스캔 데이터에 대응되도록 3차원 공간에서 구획되어 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 평가 영역은 상기 스캔 데이터를 획득하기 이전에 3차원 공간에서 기구획되어 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 표식의 형상은 상기 평가 영역의 중심을 향하는 3차원 화살표를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 표식의 방향은 상기 평가 영역에 포함된 3차원 포인트들의 평균 법선 벡터의 방향과 평행한 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 표식은 상기 평가 영역의 신뢰도에 따라 상이한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 평가 영역의 신뢰도가 낮게 결정됨에 따라, 상기 평가 영역을 지시하는 상기 표식의 길이는 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 스캔 데이터는, 상기 대상체의 치아를 표현하는 치아 영역과 상기 대상체의 치은을 표현하는 치은 영역을 포함하고,
상기 신뢰도 결정 단계는 상기 치아 영역의 적어도 일부를 대상으로 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 신뢰도 결정 단계가 수행되는 상기 대상은 상기 치은 영역의 적어도 일부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단위 영역은 복셀 데이터의 형태를 가지며,
상기 평가 영역의 신뢰도는 상기 복셀 데이터가 가지는 3차원 포인트의 개수와 임계 포인트 개수를 비교함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단위 영역은 복셀 데이터의 형태를 가지며,
상기 평가 영역의 신뢰도는 상기 복셀 데이터가 가지는 3차원 포인트의 스캔 각도 범위와 임계 스캔 각도 범위를 비교함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 표식은 스캔 데이터의 획득이 완료된 후 상기 평가 영역을 지시하기 위해 표시되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 스캔 데이터 획득 단계에서 획득한 상기 스캔 데이터를 보완하기 위한 추가적인 보완 스캔 데이터를 획득하는 보완 스캔 단계;를 더 포함하고,
상기 표식은 상기 보완 스캔 단계에서 획득한 상기 보완 스캔 데이터에 의해 상기 평가 영역의 신뢰도가 갱신되어 실시간으로 제거되는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 인디케이팅 단계는,
상기 평가 영역을 지시할 상기 표식의 형상을 결정하는 표식 형상 결정 단계;
상기 표식이 상기 스캔 데이터에 의해 오버레이 되는지 판단하는 오버레이 판단 단계; 및
상기 표식이 상기 스캔 데이터에 의해 오버레이 되는 경우, 상기 표식을 오버레이드 표식으로 변경하는 오버레이드 표식 결정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 오버레이드 표식의 투명도는 상기 표식의 투명도보다 높은 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 오버레이드 표식은 상기 평가 영역의 중심을 기준으로 소정 반경을 가지는 원형 형상으로 표현되어 상기 평가 영역을 지시하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 오버레이 판단 단계는,
상기 스캔 데이터가 표시되는 디스플레이부의 법선 방향으로 입사하는 가상의 광선이 상기 스캔 데이터의 표면을 n회 통과할 때, 상기 가상의 광선이 통과하는 2번째 표면 내지 n번째 표면은 상기 표식이 상기 스캔 데이터에 의해 오버레이 되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법. (n은 2 이상의 정수)